第4章-地貌與第四紀(jì)松散沉積物ppt

長(zhǎng)沙理工大學(xué)土木與建筑學(xué)院SchoolofCivilEngineeringandArchitecture

《工程地質(zhì)》（動(dòng)畫(huà)）

嚴(yán)聰：Telmail:ycong0790@工程地質(zhì)第四章地貌與第四系松散沉積物地貌31第四系松散沉積物32特殊土極其工程地質(zhì)性質(zhì)33工程地質(zhì)第一節(jié)地貌一、地貌概述二、地貌類(lèi)型主要內(nèi)容

工程地質(zhì)第一節(jié)地貌一、地貌概述1.地貌形成和發(fā)展（1）地貌形成和發(fā)展的動(dòng)力a.內(nèi)力作用：起決定作用b.外力作用：起雕塑作用工程地質(zhì)a.取決于內(nèi)外力作用之間量的對(duì)比；b.取決于地貌水準(zhǔn)面；c.取決于地質(zhì)構(gòu)造、巖性、氣候條件。1.地貌形成和發(fā)展(1)地貌分級(jí)巨型地貌:大陸與海洋，內(nèi)海與山系大型地貌：山脈、高原、山間盆地中型地貌：河谷及河谷之間的分水嶺小型地貌：殘丘、階地、沙丘、小的侵蝕溝。

工程地質(zhì)一、地貌概述2.地貌的分級(jí)與分類(lèi)：

工程地質(zhì)2.地貌的分級(jí)與分類(lèi)：絕對(duì)高度、相對(duì)高度、地面的平均坡度（2）地貌形態(tài)分類(lèi)工程地質(zhì)形態(tài)類(lèi)別絕對(duì)高度(m)相對(duì)高度(m)平均坡度(0)舉例山地高山＞3500＞1000＞25喜馬拉雅山、天山中山3500-10001000-50010-25大別山、廬山、雪峰山低山1000-500500-2005-10東川平行嶺谷、華釜山丘陵＜500＜200閩東沿海丘陵平原高原＞600＞200我國(guó)四大高原高平原＞200成都平原地平原0-200華東、華北、長(zhǎng)江中下游平原洼地低于海平面高度吐魯番盆地大陸地貌的形態(tài)分類(lèi)工程地質(zhì)2.地貌的分級(jí)與分類(lèi)：a.內(nèi)力地貌：構(gòu)造地貌、火山地貌（3）地貌的成因分類(lèi)a.內(nèi)力地貌b.外力地貌工程地質(zhì)水成地貌（如河流地貌）冰川地貌風(fēng)成地貌（雅丹地貌）巖溶地貌（喀斯特）重力地貌黃土地貌凍土地貌（3）地貌的成因分類(lèi)：

b.外力地貌工程地質(zhì)雅丹地貌實(shí)例1敦煌雅丹地貌工程地質(zhì)雅丹地貌實(shí)例2巖石雅丹：烏爾禾(新疆)工程地質(zhì)冰川地地貌實(shí)例冰蝕地貌

由粗礫圍成的多邊形土（右圖）

工程地質(zhì)流水地貌實(shí)例1工程地質(zhì)

重力地貌實(shí)例1工程地質(zhì)

黃土地貌實(shí)例工程地質(zhì)

巖溶地貌實(shí)例九寨溝工程地質(zhì)二、地貌類(lèi)型地貌類(lèi)型1.山嶺地貌2.山坡3.平原地貌1.山嶺地貌工程地質(zhì)二、地貌類(lèi)型山頂（山脊、埡口）山坡（形態(tài)分類(lèi)）山腳(1)山嶺地貌的形態(tài)要素：（2）山嶺地貌的類(lèi)型：構(gòu)造變動(dòng)形成的山嶺：平頂山、單面山、褶皺山、斷塊山和褶皺斷塊山。工程地質(zhì)1.山嶺地貌工程地質(zhì)山嶺地貌實(shí)例指出圖中山嶺要素工程地質(zhì)1.山嶺地貌a.火山作用形成的山嶺錐狀火山盾狀火山b.剝蝕作用形成的山嶺（2）山嶺地貌的類(lèi)型a.埡口：越嶺的公路路線若能尋找合適埡口，可以降低公路高程和減少展線工程量。工程地質(zhì)（3）埡口與山坡1.山嶺地貌工程地質(zhì)（3）埡口與山坡

構(gòu)造型埡口剝蝕型埡口剝蝕-堆積型埡口b.埡口的類(lèi)型有工程地質(zhì)二、地貌類(lèi)型2.山坡（1）按山坡的縱向輪廓分類(lèi)（2）按山坡的縱向坡度分類(lèi)工程地質(zhì)2.山坡a.直線型山坡：坡度均勻b.凸形山坡：上緩下陡c.凹型山坡：上陡下緩d.階梯形坡：水平巖層或古滑坡形成。(1)按山坡的縱向輪廓分類(lèi)工程地質(zhì)二、地貌類(lèi)型3.平原地貌高平原中平原低平原構(gòu)造平原侵蝕平原堆積平原（1）按高程分（2）按成因分工程地質(zhì)一、第四系松散沉積物類(lèi)型二、第四系松散沉積物第二節(jié)第四紀(jì)松散沉積物主要內(nèi)容工程地質(zhì)一、第四系松散沉積物類(lèi)型沉積物類(lèi)型堆積重力大陸流水堆積海水堆積地下水堆積冰川堆積風(fēng)力堆積工程地質(zhì)二、第四系松散沉積物1.基本特征與工程地質(zhì)性質(zhì)主要沉積物類(lèi)型（1）湖泊沉積物（2）海洋沉積物（3）冰磧與冰水沉積物（4）風(fēng)積物工程地質(zhì)1.湖泊沉積物特點(diǎn)：總的特點(diǎn)是由湖岸向湖心沉積顆粒逐漸變細(xì)即湖岸附近是較粗的礫砂沉積。磨圓度較好，有明顯的層理交錯(cuò)層理和磨圓度。干旱和潮濕地區(qū)沉積不一樣。工程地質(zhì)2.海洋沉積物特點(diǎn)：由岸向海洋方向分為：濱海帶、淺海帶、大陸斜和深海帶。工程地質(zhì)冰川融化，就地堆積的物質(zhì)為冰磧。沒(méi)有分選，磨圓度差。礫石表面常有冰川磨光面和冰川擦痕，礫石因長(zhǎng)期受冰川作用而變形。具有一定的分選性和磨圓度。3.冰磧與冰水沉積物工程地質(zhì)在干燥的氣候條件下，風(fēng)化碎屑物質(zhì)被風(fēng)吹起，搬運(yùn)一定距離堆積而成風(fēng)積土。風(fēng)積土主要有兩種類(lèi)型。即風(fēng)成砂和風(fēng)成黃土。4.風(fēng)積物（定義）工程地質(zhì)4.風(fēng)積物（類(lèi)型）（1）風(fēng)成砂在干旱地區(qū)，風(fēng)力將砂粒吹起，其中包括粗、中、細(xì)粒的砂，吹過(guò)一定距離后風(fēng)力減弱，飛颶的砂粒墜落堆積而成風(fēng)成砂一般統(tǒng)稱(chēng)為沙漠。工程地質(zhì)4.風(fēng)積物（2）風(fēng)成黃土（定義）在干旱氣候條件下，隨著風(fēng)的停息而沉積成的黃色粉土沉積物稱(chēng)風(fēng)成黃土，或簡(jiǎn)稱(chēng)黃土。工程地質(zhì)

（2）風(fēng)成黃土（特征）4.風(fēng)積物特征：無(wú)層次，質(zhì)地疏松，雨水易于滲入地下，有垂直節(jié)理，常在溝谷兩側(cè)形成峭壁陡立。天然狀態(tài)下的黃土如未被水浸濕，其強(qiáng)度一般較高，壓縮性也小，是建筑物的良好地基。工程地質(zhì)第三節(jié)特殊土及其工程地質(zhì)性質(zhì)主要內(nèi)容一、特殊土的類(lèi)型二、軟土三、黃土四、膨脹土五、鹽漬土六、紅土七、凍土工程地質(zhì)第三節(jié)特殊土及其工程地質(zhì)性質(zhì)一、特殊土類(lèi)型軟土、黃土膨脹土、鹽漬土紅土、凍土二、軟土工程地質(zhì)主要內(nèi)容1.軟土的定義：是指含水量大、壓縮性高、承載力低和抗剪強(qiáng)度低的一類(lèi)土的總稱(chēng)。而不是指某一種土。2.軟土的特征。工程地質(zhì)2.軟土的特征二、軟土（1）顏色:灰綠、灰黑（2）粒度成分：粘粒及粉粒（3）礦物成分：石英、長(zhǎng)石、云母、伊犁石、高嶺石（4）結(jié)構(gòu)：海綿狀或蜂窩狀（5）構(gòu)造：層理構(gòu)造工程地質(zhì)（1）沿海沉積型

:按沉積部位又可分為：濱海相、瀉湖相、溺谷相、三角洲相;（2）內(nèi)陸湖盆沉型；（3）河灘沉積型；（4）沼澤沉積型；二、軟土3.軟土的成因及分布工程地質(zhì)（1）天然含水量高，孔隙比大；（2）透水差，壓縮性高；（3）抗剪強(qiáng)度低；（4）具有觸變性；（5）流變性顯著。

二、軟土4.軟土的工程地質(zhì)成因工程地質(zhì)三、黃土主要內(nèi)容1.黃土及其特征（前所述）2.黃土的成因及其分布3.黃土的工程地質(zhì)特征工程地質(zhì)2、黃土的成因、分布及其年代（1）成因：原生黃土為風(fēng)力的作用，如我過(guò)北方的黃土為季風(fēng)環(huán)流與西風(fēng)環(huán)流共同作用的結(jié)果。次生黃土為河流、洪流共同作用的結(jié)果。三、黃土2、黃土的成因、分布及其年代（2）分布：全世界都有分布。我國(guó)分布最廣。西北、華北、山東、內(nèi)蒙古及東北等地區(qū)均有分布。（3）年代：午城黃土、離石黃土、馬蘭黃土、新近沉積的黃土（Q1-4)工程地質(zhì)工程地質(zhì)3.黃土的工程地質(zhì)特征（1）黃土的粒度成分：以粉粒為主，約占60%-70%,其次是砂粒和粘粒。各占1%-29%和8%-26%粒度成分在水平方向上有規(guī)律的變化。三、黃土工程地質(zhì)3.黃土的工程地質(zhì)特征（2）黃土的相對(duì)密度和密度:黃土的相對(duì)密度在2.54-2.84之間。砂粒含量高相對(duì)密度低。黃土的密度低。（3）黃土的含水量:含水量與氣候和地下水位有關(guān)，含水量高則濕陷性弱，含水量低則濕陷性強(qiáng)。含水量超過(guò)25%就不再具有濕陷性。3.黃土的工程地質(zhì)特征

工程地質(zhì)工程地質(zhì)3.黃土的工程地質(zhì)特征（4）黃土的壓縮性壓縮性中等至高等（新近沉積的）（5）黃土的抗剪強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度中等。遇水軟化甚至濕陷后強(qiáng)度急劇降低。工程地質(zhì)3.黃土的工程地質(zhì)特征（６）黃土的濕陷性:自重濕陷和非自重濕陷。后者比較普遍，工程意義大。黃土的陷穴。工程地質(zhì)砂頁(yè)巖、花崗巖黃壤實(shí)例工程地質(zhì)四、膨脹土1.膨脹土的特征及其分布2.膨脹土的成因和時(shí)代3.膨脹土的工程特性4.膨脹土的脹縮性指標(biāo)主要內(nèi)容工程地質(zhì)顏色:多為灰白、棕黃、棕紅、褐色等；粒度成分:以粘粒為主，其次是粉粒；粘粒的成分:以蒙脫石為主；具有強(qiáng)烈的膨脹、收縮特性；裂隙:各種成因的裂隙十分發(fā)育；超固結(jié)性:早期形成的膨脹土具有超固結(jié)性1.膨脹土的特征及其分布（1）特征工程地質(zhì)世界各國(guó)均有分布，我國(guó)是膨脹土分布最廣、面積最大的國(guó)家之一。（2）膨脹土的分布1.膨脹土的特征及其分布工程地質(zhì)2.膨脹土的成因和時(shí)代（1）成因：沖積、洪積、殘積、坡積等多種因素都可以形成膨脹土。（2）時(shí)代：從晚第三紀(jì)的晚新世N2開(kāi)始到更新世晚期Q3都有。工程地質(zhì)3.膨脹土的工程特性（1）土的液限WL>40％，塑性指數(shù)Ip>17

。

（2）膨脹土有顯著的吸水膨脹，失水收縮。

兩種變形特性，一般強(qiáng)度較高，壓縮性低易被誤認(rèn)為是較好地基土。（3）膨脹土具有超固結(jié)性。工程地質(zhì)4.膨脹土的脹縮性指標(biāo)（1）自由膨脹率(Fs)：人工制備的烘干樣在水中吸水后體積增量與原體積之比。Fs＞40%時(shí)為膨脹土。（2）膨脹率(Csw)：人工制備的烘干樣在一定的壓力下，側(cè)向受限浸水膨脹穩(wěn)定以后，試樣增加高度與原高度之比。Csw≥40%時(shí)為膨脹土。工程地質(zhì)4.膨脹土的脹縮性指標(biāo)（3）線縮率(esl)土樣收縮后高度減小量與原高度之比esl≤5%時(shí)為膨脹土。5.膨脹土路基的施工技術(shù)強(qiáng)膨脹土穩(wěn)定性差，不應(yīng)作為路基填料；中等膨脹土宜經(jīng)過(guò)加工、改良處理后作為填料；直接使用中、弱膨脹土填筑路堤時(shí)，應(yīng)及時(shí)對(duì)邊坡及頂部防護(hù)。

工程地質(zhì)工程地質(zhì)地下水的礦化度高，有充分的鹽分來(lái)源;地下水埋藏較淺，毛細(xì)作用能達(dá)到地表有被蒸發(fā)作用影響的可能；氣候干旱，年降雨量小于蒸發(fā)量。土中易溶鹽的含量大于0.5％時(shí)為鹽漬土。（1）鹽漬土的形成條件五、鹽漬土1.鹽漬土的形成和類(lèi)型工程地質(zhì)按形成的原因可分為：鹽土、堿土和膠堿土;按地理分布區(qū)域分類(lèi):我國(guó)的分為濱海鹽漬土、內(nèi)陸鹽漬土和沖擊平原鹽漬土;按含鹽成分分:見(jiàn)P91表4-4、5(2)鹽漬土的分類(lèi)1.鹽漬土的形成和類(lèi)型工程地質(zhì)（1）結(jié)晶鹽的膨脹性（2）鹽漬土的力學(xué)性質(zhì)

（3）鹽漬土的濕陷性和水穩(wěn)性（4）鹽漬土的壓實(shí)性（5）鹽漬土中的有害毛細(xì)水作用五、鹽漬土2.鹽漬土的工程性質(zhì)工程地質(zhì)碎屑化和粘土化階段紅土化階段鋁土礦物階段六、紅土1.紅土的形成與分類(lèi)（1）紅土的形成紅土的形成（三個(gè)階段）工程地質(zhì)紅土分布在北緯35度到南緯35度之間，我國(guó)分布在北緯32度以南。高溫、多雨、潮濕、干濕季節(jié)；母巖成分；地形、地貌和新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。（1）紅土的形成a.紅土分布地域發(fā)育因素工程地質(zhì)4.3.5紅土一層:均質(zhì)紅土和網(wǎng)紋紅土；二層:雜色粘性土；三層:一般殘積土（1）紅土的形成b.紅土層次工程地質(zhì)殘積紅土網(wǎng)紋紅土碳酸鹽形成的典型紅粘土；玄武巖形成的紅粘土；花崗巖形成的紅土；紅層出露區(qū)紅土；中更新世網(wǎng)紋紅土。（2）紅土的分類(lèi)a.按物質(zhì)來(lái)源分兩類(lèi)b.綜合分類(lèi)工程地質(zhì)六、紅土（1）液限教高，含水較多（2）孔隙比變化范圍大（3）強(qiáng)度變化范圍大（4）膨脹性極弱，有一定的收縮性（5）浸水后強(qiáng)度一般降低2.紅土的工程性質(zhì)工程地質(zhì)砂頁(yè)巖磚紅壤、紅壤實(shí)例工程地質(zhì)（1）季節(jié)性?xún)鐾林饕植荚谖覈?guó)華北、西北及東北地區(qū)。（2）季節(jié)性?xún)鐾翆?duì)建筑物的危害主要是有土的凍脹、融沉引起的。七、凍土1.季節(jié)凍土及其凍融現(xiàn)象工程地質(zhì)（1）多年凍土的分布及其特征a.分布：高原凍土分布在青藏高原及西部高